[發(fā)明專利]蜂窩狀盲孔增韌氧化鋯陶瓷手機背板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710740083.1
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107417296B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周濤;沈同德;雒文博
• 申請（專利權(quán)）人: 南通通州灣新材料科技有限公司;周濤
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/48;C04B35/622;C04B41/83;H04M1/18
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本發(fā)明公開了一種蜂窩狀盲孔增韌氧化鋯陶瓷手機背板及其制備方法，該工藝方法是通過注射成型手機背板素坯，利用素坯的塑性，在低的溫度下將背板整形得到帶有蜂窩狀盲孔的手機背板素坯，經(jīng)過脫脂燒結(jié)后將有機高分子塑膠材料注入陶瓷坯體盲孔并固化，有機的將陶瓷背板與有機高分子塑膠材料相結(jié)合，在碰撞跌落過程中有機高分子塑膠材料能有效的吸收沖擊能量，提高手機背板的斷裂韌性，同時有機高分子塑膠材料隱藏于手機陶瓷背板內(nèi)部，外表面為整體的陶瓷材料，美觀大方，同時堅硬的外表面陶瓷提供了良好的耐磨性能，另外一方面是有機高分子塑膠材料密度遠低于氧化鋯陶瓷，有利于手機背板輕薄化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)件制備領(lǐng)域，具體涉及消費電子背板結(jié)構(gòu)件制備領(lǐng)域，特別涉及蜂窩狀盲孔增韌氧化鋯陶瓷手機背板及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著手機等消費電子的迅猛發(fā)展，消費電子的外殼(背板)等結(jié)構(gòu)件取得了長足的進步，也遇到新的問題。特別是未來5G時代對消費電子外殼(背板)的材質(zhì)提出了更苛刻的要求。傳統(tǒng)金屬由于其屏蔽效果，對天線設(shè)計帶來巨大的挑戰(zhàn)，其將不能用于5G外殼(背板)的制造，而塑料其先天的低強度、不耐磨限制了其在大尺寸屏幕、超薄領(lǐng)域的應(yīng)用，另外隨著消費審美的提高，傳統(tǒng)單一的金屬外殼和塑料材質(zhì)的外殼(背板)也將難以打動消費者。

由于ZrO₂陶瓷具有高的強韌性、良好的硬度、高抗磨性，被廣泛的應(yīng)用于結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷領(lǐng)域，有報道部分穩(wěn)定氧化鋯(TZP)可以通過粉末冶金方法制備耐腐的手表表殼、表件和其它儀器零件。因此近年來，將其應(yīng)用于手機外殼也越來越多的被研究者所嘗試。例如申請?zhí)枮?01510309285.1的專利中采用了氧化鋯主相中添加氧化鋁、氧化鈦等添加劑采用流延的方式制備手機外殼。又例如申請?zhí)枮?01510940002.3的專利中用釔穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷粉體與有機物混煉擠出成型手機外殼。另外據(jù)謝志鵬著的《結(jié)構(gòu)陶瓷》一書報道，量產(chǎn)增韌性能最好的ZrO₂陶瓷斷裂韌性也僅為8～12MPa.m^1/2，商用仍然存在問題：氧化鋯陶瓷與金屬和塑料比，斷裂韌性仍然不佳，抗跌落性能差，這必然限制其應(yīng)用。另一方面氧化鋯陶瓷背板為了達到其它材質(zhì)同等抗跌落性能，必然使用尺寸更厚陶瓷制造，有些甚者厚度超過1mm，而氧化鋯陶瓷密度高達6.1g/cm³，這必然導(dǎo)致氧化鋯陶瓷背板笨重，與電子產(chǎn)品輕薄化發(fā)展路徑不符。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的一方面是提供一種蜂窩狀盲孔增韌氧化鋯陶瓷手機背板，該手機背板為氧化鋯陶瓷手機背板的第一平面上有多于一個的正多邊形盲孔，盲孔內(nèi)固化封裝有機高分子塑膠材料。

優(yōu)選的，有機高分子塑膠材料為環(huán)氧樹脂或硅膠。

優(yōu)選的，正多變形盲孔的孔深度為0.1mm～0.9mm，正多邊形盲孔的正多邊形的邊長為0.5mm～10mm，相鄰兩個正多邊形盲孔的壁厚為0.5mm～3mm。

優(yōu)選的，正多邊形盲孔為等邊三角形盲孔、正方形盲孔、正五邊形盲孔、正六邊形盲孔和圓型盲孔中一種。

為了實現(xiàn)上述目的，另一方面本發(fā)明提供了該手機背板的制備方法，具體按以下步驟制備：

a)將表面改性劑、無機納米氧化鋯粉體、石蠟與有機高分子材料在密煉機中高溫負(fù)壓密煉得到喂料；

b)在模具模腔負(fù)壓下將熔融喂料注入帶有多于一個的正多邊形凸臺的模具中，在半熔狀態(tài)二次合模加壓整形得到帶有多于一個的正多邊形盲孔的背板素坯；

c)將背板素坯經(jīng)脫脂保溫?zé)Y(jié)得到背板毛坯；

d)使用表面改進劑處理背板毛坯的正多邊形盲孔；

e)在經(jīng)過步驟d)處理的背板毛坯的正多邊形盲孔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧樹脂或液態(tài)硅膠后在60℃～180℃溫度固化5min～120min。

優(yōu)選的，經(jīng)步驟f)處理過的背板毛坯機加工處理。